Photovoltaik - Was ist das? (pdf, 1,14 MB) - Schrack Technik

k o m p e t e n z v e r b i n d e t.PHOTOVOLTAIKumweltfreundlich - kraftvoll - Sichere n e r g i e i n d u s t r i e g e b ä u d e a n l a g e n d at e n k a b e l l i c h t P H O T O v o lta i k

PHOTOVOLTAIKw Power der NaturDie Erde verfügt über ein großes Potential an erneuerbaren Energien wie Sonne, Wind, Wasser, Biomasse undGeothermie. Durch diese Energieträger können wir heute elektrischen Strom bzw. Wärme umweltschonenderzeugen. Alle erneuerbaren Energien sind nach menschlichen Maßstäben unbegrenzt verfügbar. Mit einerLebenserwartung von mehreren Milliarden Jahren, ist die Sonne unsere langlebigste Energiequelle. Mit Hilfevon Photovoltaikanlagen kann diese kostenlose und unerschöpfliche Ressource optimal genutzt werden.w Vorteile einer Photovoltaikanlage• Nachhaltiger Beitrag zum Umweltschutz: saubere, klimaschonende Stromproduktion aus erneuerbarerEnergie, trägt zur Reduktion des CO 2Ausstoßes bei• Effizient: auch bei geringer Sonneneinstrahlung wird Licht in Strom umgewandelt• Zuverlässig: Geräuschloser Stromlieferant für die nächsten Jahrzehnte, schützt das Hausdach• Regionale Wertschöpfung• Zukunftsorientiert: Reduktion der Energiekosten, macht unabhängig von Energiepreisen, geförderteEnergiequelle• Der Betrieb ist nahezu wartungsfrei• Einfache Montage auch auf bereits bestehende Gebäudew Bestandteile einer PhotovoltaikanlagePhotovoltaik-ModulSteckverbinderÜberspannungsableiterBoxSolar-KabelWechselrichter2

PHOTOVOLTAIKw SonneneinstrahlunGIn den sonnenreichen Gebieten der Erde beträgt diejährliche Einstrahlung bis zu 4000 kWh/m². Sie nimmtab, je weiter man sich vom Äquator entfernt.In Österreich werden Werte zwischen 1000 und 1500kWh/m² erreicht. Diese Werte werden durch dasWetter und geographische Bedingungen beeinflusst.Aufgrund der Höhenlage mancher Standorte kommtes im Vergleich zu flacher gelegenen Regionen zuSchwankungen und Ertragseinbußen. Grund dafürsind Nebel und leichte bzw. starke Bewölkungim Flachland, die eine optimale Ausnützung derSolarstrahlung verhindern. Auch der je nachJahreszeit verschiedene Stand der Sonne beeinflusstdie Energieausbeute. Im Sommerhalbjahr istnaturgemäß nicht nur die Intensität, sondern auchdie Dauer der Einstrahlung größer. Drei Viertelder nutzbaren Sonnenstrahlung entfallen auf denZeitraum April bis September. In den Wintermonaten(November bis Februar) ist es hingegen nur einAchtel.Einstrahlungsleistung, die auf 1m² horizontale Fläche trifft■ Vom WR abgegebene Energie (AC) 4.816 kWh, statistischer MittelwertSumme der Globalstrahlung [kWh/m²] pro Jahr1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 >2000900 975 1050 1125 1200 1275 1350 1425 >1500Energie die von 1 kWpeak PV-System pro Jahr erzeugt wird, bei einem Nutzungsgradvon 0,75 [kWh/kWpeak]Authors: M. Šúri, T. Cebecauer, T. Huld, E. D. DunlopPVGIS © European Communities, 2001 - 2008http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/Solarelektrizitäts-Potenzial in Österreich-0 25 50 km3

PHOTOVOLTAIKw Grundprinzip der PhotovoltaikpositiveElektrodeFunktionsweise einer SolarzellenegativeElektrodep-dotiertesSiliziumSiliziumGrenzschichtw Funktionsweise der ZelleDie Solarzelle bzw. das -modul erzeugt durch dieSonneneinstrahlung und den photovoltaischenEffekt Gleichstrom. Der generierte Gleichstromwird zusammengeführt und über eine Gleichstromhauptleitungzum Wechselrichter (WR) transportiert.Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom inWechselstrom um. Der Anlagenbetreiber kann nunden Wechselstrom über einen Zähler ins öffentlicheNetz einspeisen (netzgekoppelt) oder möglichst vielder erzeugten Energie selbst verbrauchen.w Wieviel strom produziert eine Photovoltaikanlage ?Prinzipiell ist die erzeugte Strommenge abhängig vom Solarzellentyp, von der Ausrichtung, den Sonnenstunden,der Temperatur und der Dachneigung. In Österreich werden durch Photovoltaik-Anlagen jährlich etwa 900 bis1000 Kilowatt Stunden Strom pro installiertem Kilowatt peak Spitzenleistung gewonnen. Für ein Kilowatt peak(kWp) werden ca. sieben bis zehn Quadratmeter Photovoltaik-Fläche benötigt.Vereinfacht: 1 kWp = 7 bis 10 m² Solarfläche = 1.000 kWh Stromertrag pro Jahr.w varianten stromnutzung & förderungPhotovoltaikanlagen können als Inselanlagen oder als netzgekoppelte Anlagen realisiert werden. Inselanlagenwerden hauptsächlich an Orten errichtet, wo der Anschluss an das öffentliche Stromnetz nicht möglich bzw.nicht sinnvoll ist; z.B. Schutzhütten, Notrufeinrichtungen u.ä. Netzgekoppelte Anlagen sind an das öffentlicheStromnetz angeschlossen. Der erzeugte Strom kann vollständig ins öffentliche Netz eingespeist werden(Volleinspeisung) oder es wird nur die Überschussmenge (das ist der Strom, der nicht für den Eigenbedarfbenötigt wird) an das öffentliche Netz geliefert (Überschusseinspeisung).In Österreich wird der mittelsPhotovoltaik erzeugte Stromdurch zwei unterschiedlicheFördersysteme, die regionalverschieden gestaltet seinkönnen, gefördert:• Investitionsförderungfür Überschusseinspeisung• Tarifförderungfür Volleinspeisung4

PHOTOVOLTAIKw FÖRDERUNGSBEISPIELe für NIeDERÖSTERREiCH, Gültig für 2010Investitionsförderung mit ÜberschusseinspeisungTarifförderung mit VolleinspeisungPV-ModulePV-ModuleÜberspannungsableiter Box(optional mit DC-Freischalter)Überspannungsableiter Box(optional mit DC-Freischalter)Wechselrichter mitintegriertem DC-FreischalterWechselrichter mitintegriertem DC-FreischalterVerbrauchszählerEinspeisezählerÜberschusseinspeisezählerVerbraucherÖffentliches NetzVerbrauchszählerVerbraucherÖffentliches NetzMusteranlage 5 kWMusteranlage 10 kW22 x Isofotón, ISF-225 225 W30°; 0° 1 x Power One1 x 11PVI-5000-OUTD-DE4,6 kW1 x 1144 x Isofotón, ISF-225 225 W30°; 0° 1 x Power One2 x 11PVI-10,0-OUTD-DE10,0 kW2 x 11Im Rahmen der Wohnabuförderung werden12000 Euro oder 50% der Investitionskosten derPhotovoltaikanalge gefördert (gültig bis 31.12.2010).Da die Mittel aus der Wonbauförderung stammen,muss die Photovoltaikanlage auf der Parzelle einesWohnhauses errichtet werden.Einspeistarife für Photovoltaikanlage bei einerLaufzeit von 13 Jahren, gemäß BGBI II Nr 42/2010,gebäudeintegriert:bis 5 kWp über KLLEN (Investitionszuschuss)bis 5 - 20 kWp 38 Cent/kWhüber 20 kWp 33 Cent/kWHStandort:Wiener NeustadtKlimadatensatz:Wiener NeustadtPV-Leistung:4,96 kWpPV-Brutto- / Bezugsfläche: 36,45 / 36,49 m 2PV-Generator:Einstrahlung44734 kWherzeugte Energie (wechselstromseitig) *Netzeinspeisung **) je nach EigenverbrauchStandort:Wiener NeustadtKlimadatensatz:Wiener NeustadtPV-Leistung:9,92 kWpPV-Brutto- / Bezugsfläche: 72,91 / 72,97 m 2PV-Generator:Einstrahlung89467 kWherzeugte Energie (wechselstromseitig) 9631,5 kWhNetzeinspeisung9631,5 kWh5

PHOTOVOLTAIKw Auswahl des MontagestandortsFür den optimalen Stromertrag gilt:• Der Standort der Photovoltaikanlage sollteganzjährig unbeschattet sein.(Auch Teilverschattungen sind zu vermeiden!)• Die Module sollten nach Süden ausgerichtetwerden und von der exakten Südexpositionmaximal 45° abweichen (SO bis SW)• Der Neigungswinkel der Module sollte zwischen20° und 55° liegen.w was muss ich beim kauf einer Photovoltaikanlage beachtenDie Planung und Errichtung der Photovoltaikanlage und der entsprechenden Elektroinstallation von einemPhotovoltaik-Spezialisten gewährleistet den störungsfreien Betrieb und letztlich auch den Versicherungsschutz.• Achten Sie bei den Modulen auf: entsprechende mechanische Festigkeit (Belastbarkeit von 550 kg/m 2oder 5400 Pa), Hagelprüfung, Leistungstoleranzen ca. 3%, technische Dokumentationen, Prüfsiegel undGarantieleistungen.• Auch beim Wechselrichter gilt, achten Sie auf lange Garantiezeiten und einen hohen Wirkungsgrad.Schrack Technik bietet eine Vielzahl an hochwertigen Wechselrichtern, die über beste elektrische undmechanische Eigenschaften verfügen.• Wählen Sie ein robustes Montagesystem, beachten Sie die Schnee- und Windlasten in Ihrer Region. IhrPhotovoltaik-Spezialist kann diese in Ihrem Gebiet präzise berechnen und berät sie bei der Produktauswahl.• Der Bereich Blitzstrom- undÜberspannungsableiterwurde in den letztenJahren zu einem immerbedeutenderen Thema, denndie Häufigkeit von Unwetternist enorm angestiegen. Umbei Photovoltaikanlagenund deren Komponenteneine hohe Lebensdauerzu gewährleisten, ist esunumgänglich diese durchÜberspannungsableiter zuschützen.6

PHOTOVOLTAIKw WechselrichterEin Wechselrichter wandelt den vom Solargenerator gelieferten Gleichstrom entweder in einphasigenWechselstrom mit 230 V Nennspannung oder in Dreiphasenstrom (Drehstrom) mit 400 V Nennspannungum. Die Wechselrichter sind in vielen Leistungsklassen erhältlich, alle verfügen mindestens über folgendeFunktionen:• Optimieren• Umwandeln• Einspeisen• Überwachenw wechselrichter-eigenschaften• Umwandlung des vom Generator erzeugtenGleichstroms in netzkonformen Wechselstrom undTransformation der Spannung auf Einspeiseniveausowie Einspeisung in das örtliche Versorgungsnetz.• Überwachungs- und Schutzeinrichtungenzur Einhaltung einschlägiger Richtlinien undBestimmungen.• Bis zu 97,7% Wirkungsgrad.• Möglichkeit der komfortablen USB-StickDatenauslesung.• Wie alle SCHRACK Produkte sind auch dieWechselrichter geprüft und zertifiziert. Sie wurdennach ISO 9001 produziert. Die Prüfquote liegt bei100%.8

PHOTOVOLTAIKw MontagesystemEs sind verschiedenste Montagesysteme für alledenkbaren Dachvarianten erhältlich. Am weitestenverbreitet ist die Aufdachmontage. WeitereVarianten sind Indachmontage, Freiaufstellung bzw.Flachdachmontage und Fassadenmontage.Als Standartmaterial für sämtliche Dachhaken wirdEdelstahl verwendet. Für die Schienensysteme undKlemmen kommt Aluminium zum Einsatz.Das ausgeklügelte Montagesystem lässt sich einfachund rasch zusammensetzen und bietet damiteffiziente Montagemöglichkeiten.Die Montagesysteme werden sehr anspruchsvollenPrüfkriterien -TÜV und LGA- unterzogen, um so größtmögliche Sicherheit für Mensch und Photovoltaikanlagegewährleisten. Alle Komponenten wurden aufWiderstandskraft gegen Wind- und Schneelasten getestet.Montagebeispiel 1 Dachhaken (Ziegel), 2 Montageschiene und Abschlussklemmezu9

PHOTOVOLTAIKw schrack Photovoltaik-SetsDie Auswahl der richtigen Sets ist eines der wichtigsten Themen, um eine Photovoltaikanlage zu errichten. Diefolgende Set-Tabelle zeigt die einzelnen Komponenten in unterschiedlichen Konfigurationen, um die optimaleAnlagengröße zu bestimmen. Sollte die gewünschte Anlagengröße nicht in den Set-Angeboten enthaltensein, kann die Anlage auch individuell aus Einzelteilen zusammengesetzt und geliefert werden. Im Set ist dasMontagematerial nicht berücksichtigt, da es auf die jeweiligen baulichen Eigenschaften des Daches abgestimmtwerden muss. Zusätzlich sind bei der Material-Auswahl die unterschiedlichen Schneelastzonen in Österreich zubeachten, Ihr Photovoltaik-Spezialist berät Sie diesbezüglich gerne.w Im Set sind folgende Komponenten enthalten:3 kW 4 kW 5 kW 10 kW 4 kW 3ph 5 kW 3phWechselrichterFroniusIG TL 3.0FroniusIG TL 4.0FroniusIG 60 HVFroniusIG Plus 120KostalPiko 4.2KostalPiko 5.5Module 225 W 14 18 22 44 18 22Stecker 10 10 10 20 10 10Buchse 10 10 10 20 10 10Kabel rot (m) 100 100 100 200 100 100Kabel blau (m) 100 100 100 200 100 100w schrack Photovoltaik Schnell-übersichtstabelleAnlAgen-AuswAhl nAch leistung der moduleresultierende AnlAgenkonfigurAtionAnzAhl pv-module instAllierte leistung modulfläche einspeisung wechselrichter14 module 3,15 kw15 module 3,38 kw16 module 3,60 kw17 module 3,83 kw18 module 4,05 kw19 module 4,28 kw20 module 4,50 kw21 module 4,73 kw22 module 4,95 kw44 module 9,90 kw24 m 21 phAsig1 phAsig25 m 23 phAsig1 phAsig27 m 23 phAsig1 phAsig29 m 23 phAsig1 phAsig30 m 23 phAsig1 phAsig32 m 23 phAsig1 phAsig34 m 23 phAsig1 phAsig35 m 23 phAsig1 phAsig37 m 23 phAsig74 m 2 3 phAsigfroniusig tl 3.0froniusig tl 4.0kostAlpiko 4.2froniusig tl 4.0kostAlpiko 4.2froniusig tl 4.0kostAlpiko 4.2froniusig tl 4.0kostAlpiko 4.2froniusig tl 4.0kostAlpiko 4.2froniusig 60 hvkostAlpiko 5.5froniusig 60 hvkostAlpiko 5.5froniusig 60 hvkostAlpiko 5.5froniusig plus 120QuellenhinweiseFalk, Antony; Dürschner, Christian; Remmers Karl-Heinz: „Photovoltaik für Profis“ / Österreichische LandwirtschaftskammerWir danken allen Beteiligten für die Unterstützung bei der Erstellung dieser Broschüre.10

k o m p e t e n z v e r b i n d e t.DAS UNTERNEHMENÖSTERREICHISCHE NIEDERLASSUNGENZENTRALESCHRACK TECHNIK GMBHSeybelgasse 13, 1230 WienTEL +43(0)1/866 85-5900FAX +43(0)1/866 85-98800E-MAIL info@schrack.atKÄRNTENLedererstraße 39020 KlagenfurtTEL +43(0)463/333 40-0FAX +43(0)463/333 40-15E-MAIL klagenfurt@schrack.comOBERÖSTERREICHFranzosenhausweg 51b4030 LinzTEL +43(0)732/376 699-0FAX +43(0)732/376 699-20E-MAIL linz@schrack.comSALZBURGBachstraße 59-615023 SalzburgTEL +43(0)662/650 640-0FAX +43(0)662/650 640-26E-MAIL salzburg@schrack.comSTEIERMARK, BURGENLANDKärntnerstraße 3418054 GrazTEL +43(0)316/283 434-0FAX +43(0)316/283 434-64E-MAIL graz@schrack.comTIROLRichard Bergerstraße 126020 InnsbruckTEL +43(0)512/392 580-5300FAX +43(0)512/392 580-5350E-MAIL innsbruck@schrack.comVORARLBERGWallenmahd 236850 DornbirnTEL +43(0)5572/238 33-0FAX +43(0)5572/238 33-14E-MAIL dornbirn@schrack.comWIEN, NIEDERÖSTERREICH,BURGENLANDSeybelgasse 131230 WienTEL +43(0)1/866 85-5700FAX +43(0)1/866 85-98804E-MAIL wien@schrack.comPROJEKT UNDSERVICEGESELLSCHAFTSCHRACK TECHNIK PROJEKT- UNDSERVICE GMBHSeybelgasse 13, 1230 WienTEL +43(0)1/866 85-0FAX +43(0)1/866 85-98888E-MAIL office@projekt.schrack.comNETZWERKTECHNIKSeybelgasse 13, 1230 WienTEL +43(0)1/866 85-5880FAX +43(0)1/866 85-98802E-MAIL netzwerktechnik@schrack.comLICHTTECHNIKSeybelgasse 13, 1230 WienTEL +43(0)1/866 85-5953FAX +43(0)1/866 85-98807E-MAIL lichttechnik@schrack.comSCHRACK TOCHTERGESELLSCHAFTENBELGIENSCHRACK TECHNIK B.V.B.ATwaalfapostelenstraat 14BE-9051 St-Denijs-WestremPOLENSCHRACK TECHNIK POLSKA SP.Z.O.O.ul. Staniewicka 5PL-03-310 WarszawaTEL +32 9/384 79 92TEL +48 22/331 48 31FAX +32 9/384 87 69FAX +48 22/331 48 33E-MAIL info@schrack.beE-MAIL se@schrack.plBOSNIEN-HERZEGOWINASCHRACK TECHNIK BH D.O.O.Put za aluminijski kombinat bbBH-88000 MostarTEL +387/36 333 666FAX +387/36 333 667E-MAIL mostar@schrack.baBULGARIENSCHRACK TECHNIK EOODProf. Tsvetan Lazarov 162Druzhba - 2BG-1000 SofiaPHONE +359/(2) 890 79 13FAX +359/(2) 890 79 30E-MAIL sofia@schrack.bgKROATIENSCHRACK TECHNIK D.O.O.Zavrtnica 17HR-10000 ZagrebTEL +385 1/605 55 00FAX +385 1/605 55 66E-MAIL schrack@schrack.hrRUMÄNIENSCHRACK TECHNIK SRLStr. Simion Barnutiu nr. 15RO-410204 OradeaTEL +40 259/435 887FAX +40 259/412 892E-MAIL schrack@schrack.roSERBIENSCHRACK TECHNIK D.O.O.Kumodraska 260RS-11000 BeogradTEL +38 1/11 309 2600FAX +38 1/11 309 2620E-MAIL office@schrack.co.rsSLOWAKEISCHRACK TECHNIK SPOL. SR.O.Langsfeldova 2SK-03601 MartinTEL +42 1/43 422 16 41FAX +42 1/43 423 95 56E-MAIL martin@schrack.skSLOWENIENSCHRACK TECHNIK D.O.O.Pameče 175SLO-2380 Slovenj GradecTEL +38 6/2 883 92 00FAX +38 6/2 884 34 71E-MAIL schrack.sg@schrack.siTSCHECHIENSCHRACK TECHNIK SPOL. SR.O.Dolnomecholupska 2CZ-10200 Praha 10 – HostivarTEL +42(0)2/810 08 264FAX +42(0)2/810 08 462E-MAIL praha@schrack.czUNGARNSCHRACK TECHNIK KFT.Vidor u. 5H-1172 BudapestTEL +36 1/253 14 01FAX +36 1/253 14 91E-MAIL schrack@schrack.huÄnderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, etwaige Satz- und Druckfehler vorbehalten.P-PHOUEB10WWW.SCHRACK.AT